La razón principal es que el cerebro está constantemente activo incluso cuando crees que no, es decir, el cerebro genera actividad espontánea continua en ausencia de estimulación sensorial (por qué nuestro cerebro ha evolucionado para estar en un estado de flujo constante y que requiere tanta energía es otra pregunta).
Las células del cerebro (neuronas y glía) requieren oxígeno para generar ATP de energía. Las neuronas constantemente reciben entrada sináptica y requieren energía para mantener sus gradientes de concentración iónica. Recuerde que una sola neurona se conecta débilmente a otras 10.000 neuronas, y cuando dispara un potencial de acción, causa despolarizaciones en la terminal postsináptica. Ese único potencial de acción probablemente le costará a otras 10.000 neuronas un poco de energía, incluso si ellas mismas no disparan potenciales de acción. El cerebro tiene millones de picos en un momento dado para que pueda ver cómo se sumarían los costos de despolarización resultantes. Además, los potenciales de acción y el ciclo del glutamato (que suceden en el 90% de las sinapsis del cerebro) también son costosos en términos de energía.
Hay que pagar un precio enérgico para que el cerebro pueda procesar rápidamente la actividad sensorial y actuar en consecuencia. Debe “desperdiciar” energía constantemente para que sea extremadamente sensible a la información externa.
Ver este artículo 2002 PNAS por Marcus Raichle y Debra Gusnard.
Evaluar el presupuesto de energía del cerebro
Un ejercicio divertido sería buscar por qué el cerebro de la tortuga requiere un oxígeno relativamente bajo en comparación con otros cerebros.